Google ADK - Architecture Diagrams
Google ADK - Architecture Diagrams
Section titled “Google ADK - Architecture Diagrams”ADK Core Architecture
Section titled “ADK Core Architecture”┌─────────────────────────────────────────────────────────────┐│ Application Layer ││ (REST API, Webhooks, CLI, WebUI, Scheduled Tasks) │└─────────────────────────────┬─────────────────────────────────┘ │ ▼┌─────────────────────────────────────────────────────────────┐│ Runner/Executor ││ • Orchestrates agent execution ││ • Manages sessions and state ││ • Handles tool invocation ││ • Manages concurrency and timeouts │└─────────────────────────────┬─────────────────────────────────┘ │ ┌─────────────┼─────────────┐ │ │ │ ▼ ▼ ▼ ┌──────────┐ ┌─────────┐ ┌─────────┐ │ Agent │ │ Tools │ │ Models │ │ Logic │ │ Executor│ │ API │ └──────────┘ └─────────┘ └─────────┘ │ │ │ └─────────────┼─────────────┘ │ ┌─────────────┼─────────────┐ │ │ │ ▼ ▼ ▼ ┌──────────┐ ┌──────────┐ ┌──────────┐ │ Sessions │ │ Artifacts│ │ Memory │ │ Service │ │ Service │ │ Service │ └──────────┘ └──────────┘ └──────────┘Agent Hierarchy
Section titled “Agent Hierarchy” ┌────────────────────┐ │ Root Coordinator │ │ Agent │ └────────┬───────────┘ │ ┌──────────────────┼──────────────────┐ │ │ │ ▼ ▼ ▼ ┌──────────────┐ ┌──────────────┐ ┌──────────────┐ │ Specialist1 │ │ Specialist2 │ │ Specialist3 │ │ (Research) │ │ (Analysis) │ │ (Writing) │ └──────────────┘ └──────────────┘ └──────────────┘ │ │ │ ┌─────┴─────┐ ┌─────┴─────┐ ┌─────┴─────┐ │ │ │ │ │ │ ▼ ▼ ▼ ▼ ▼ ▼ ┌───┐ ┌───┐ ┌───┐ ┌───┐ ┌───┐ ┌───┐ │ A │ │ B │ │ C │ │ D │ │ E │ │ F │ └───┘ └───┘ └───┘ └───┘ └───┘ └───┘ (Tools) (Tools) (Tools) (Tools) (Tools) (Tools)Sequential Agent Workflow
Section titled “Sequential Agent Workflow”User Query │ ▼┌──────────────────┐│ Research Agent ││ • Search web ││ • Gather data │└─────────┬────────┘ │ ▼┌──────────────────┐│ Analysis Agent ││ • Process data ││ • Extract key ││ points │└─────────┬────────┘ │ ▼┌──────────────────┐│ Writer Agent ││ • Draft content ││ • Format output │└─────────┬────────┘ │ ▼┌──────────────────┐│ Editor Agent ││ • Review ││ • Polish │└─────────┬────────┘ │ ▼ ResultParallel Agent Processing
Section titled “Parallel Agent Processing” User Input │ ┌─────────┼─────────┐ │ │ │ ▼ ▼ ▼ ┌────────┐ ┌────────┐ ┌────────┐ │Parser │ │Analyzer│ │Checker │ │ │ │ │ │ │ │Process │ │Identify│ │Verify │ │input │ │patterns│ │results │ └────┬───┘ └───┬────┘ └───┬────┘ │ │ │ └─────────┼─────────┘ │ ▼ ┌──────────────────┐ │ Aggregator Agent │ │ • Combine results│ │ • Generate final │ │ response │ └──────────┬───────┘ │ ▼ OutputReAct Loop Pattern
Section titled “ReAct Loop Pattern” ┌─────────────────┐ │ Start Problem │ └────────┬────────┘ │ ▼ ┌─────────────────┐ │ THOUGHT: │ │ What do I know? │ │ What do I need? │ └────────┬────────┘ │ ▼ ┌─────────────────┐ │ ACTION: │ │ Call a tool or │ │ make conclusion │ └────────┬────────┘ │ ▼ ┌─────────────────┐ │ OBSERVATION: │ │ Tool result / │ │ feedback │ └────────┬────────┘ │ ▼ ┌─────────────────┐ │ REASONING: │ │ Interpret what │ │ I learned │ └────────┬────────┘ │ ┌────────────────┼────────────────┐ │ │ ▼ ▼ ┌──────────────┐ ┌──────────────┐ │ More Work │ │ Final Answer │ │ Needed? │ │ Ready │ └──────┬───────┘ └──────┬───────┘ │ │ Yes │ │ No └─────────────┬─────────────────┘ │ (Loop back to THOUGHT)Tool Invocation Flow
Section titled “Tool Invocation Flow” ┌──────────────────┐ │ Agent Decides │ │ to Call Tool │ └────────┬─────────┘ │ ▼ ┌──────────────────┐ │ Construct Tool │ │ Call with Params │ └────────┬─────────┘ │ ▼ ┌──────────────────┐ │ Validate Inputs │ │ Check Schemas │ └────────┬─────────┘ │ ▼ ┌──────────────────┐ │ Execute Tool │ │ (Sync/Async) │ └────────┬─────────┘ │ ┌───────┴────────┐ │ │ ▼ ▼ ┌────────┐ ┌─────────┐ │Success │ │ Error │ └────┬───┘ └────┬────┘ │ │ ▼ ▼ ┌─────────┐ ┌─────────┐ │ Result │ │ Handle │ │Feedback │ │ Error │ └────┬────┘ └────┬────┘ │ │ └──────────┬───────┘ │ ▼ ┌────────────────────┐ │ Update Agent State │ │ Continue Reasoning │ └────────────────────┘Session Management Flow
Section titled “Session Management Flow”┌──────────────────────────────────────────────────────┐│ Session Lifecycle │└──────────────────────────────────────────────────────┘
Create Session │ ▼ ┌─────────────────┐ │ Initialize │ │ State │ │ - User ID │ │ - Session ID │ │ - Metadata │ └────────┬────────┘ │ ▼ ┌─────────────────┐ │ Store Session │ │ (Memory/DB) │ └────────┬────────┘ │ ┌────────┴────────┐ │ │ ▼ ▼ ┌────────┐ ┌────────┐ │Agent │ ◄───┤Session │ │Call 1 │ │Updated │ └────────┘ └────────┘ │ ▼ ┌────────┐ │Agent │ │Call 2 │ └────────┘ │ ▼ ┌────────┐ │Agent │ │Call N │ └────────┘ │ ▼ Retrieve/Delete SessionMemory Architecture
Section titled “Memory Architecture” ┌────────────────┐ │ Agent │ └────────┬───────┘ │ ┌───────────────────┼───────────────────┐ │ │ │ ▼ ▼ ▼ ┌─────────┐ ┌──────────┐ ┌──────────┐ │ Immediate│ │ Short-Term│ │ Long-Term│ │ Memory │ │ Memory │ │ Memory │ │(Context)│ │(Session) │ │(Persistent)│ └─────────┘ └──────────┘ └──────────┘ │ │ │ │ │ ┌────────┴────────┐ │ │ │ │ │ │ ▼ ▼ │ │ ┌────────┐ ┌──────────┐ │ │ │Firestore│ │Vector DB │ │ │ │(State) │ │(Semantic)│ │ │ └────────┘ └──────────┘ │ │ └───────────────────┼─────────────────────────┐ │ │ ▼ ▼ ┌──────────────────────────────────┐ │ Memory Management │ │ • Expiration │ │ • Cleanup │ │ • Prioritisation │ └──────────────────────────────────┘Google Cloud Integration Architecture
Section titled “Google Cloud Integration Architecture”┌──────────────────────────────────────────────────────────┐│ ADK Application │└──────────────────────────────────────────────────────────┘ │ ┌──────────────────┼──────────────────┐ │ │ │ ▼ ▼ ▼ ┌─────────┐ ┌──────────┐ ┌───────────┐ │ Gemini │ │Vertex AI │ │Google │ │API │ │Search │ │Services │ └────┬────┘ └────┬─────┘ └─────┬─────┘ │ │ │ │ │ │ └────────────────┼──────────────────┘ │ ┌────────────────┼────────────────┐ │ │ │ ▼ ▼ ▼ ┌──────────┐ ┌─────────────┐ ┌──────────┐ │ Firestore│ │ Cloud │ │BigQuery │ │(Sessions)│ │Storage │ │(Analytics) │(Memory) │ │(Artifacts) │ │ │ └──────────┘ └─────────────┘ └──────────┘Multi-Agent Orchestration
Section titled “Multi-Agent Orchestration” ┌─────────────────┐ │ Orchestrator │ │ Agent │ └────────┬────────┘ │ ┌────────────────────┼────────────────────┐ │ │ │ ▼ ▼ ▼ ┌────────┐ ┌────────┐ ┌────────┐ │Routing │ │State │ │Tool │ │Service │ │Manager │ │Broker │ └───┬────┘ └───┬────┘ └───┬────┘ │ │ │ ▼ ▼ ▼ ┌────────────┐ ┌────────────┐ ┌────────────┐ │Agent Pool │ │Session │ │Tool │ │- Agent A │ │Registry │ │Registry │ │- Agent B │ │- Session 1 │ │- Tool A │ │- Agent C │ │- Session 2 │ │- Tool B │ └────────────┘ │- Session N │ │- Tool C │ └────────────┘ └────────────┘Deployment Architecture
Section titled “Deployment Architecture”┌──────────────────────────────────────────────────────────┐│ Cloud Build ││ • Test ││ • Build ││ • Push to Registry │└──────────────────────┬─────────────────────────────────┘ │ ┌───────────┴───────────┐ │ │ ▼ ▼ ┌─────────────┐ ┌─────────────┐ │ Cloud Run │ │ Vertex AI │ │ (Serverless)│ │ Agent Engine│ └──────┬──────┘ └──────┬──────┘ │ │ ▼ ▼ ┌─────────────┐ ┌─────────────┐ │ US-Central1 │ │ EU-West1 │ │ (Region 1) │ │ (Region 2) │ └──────┬──────┘ └──────┬──────┘ │ │ └──────────┬──────────┘ │ ▼ ┌─────────────────────┐ │ Load Balancer │ │ (Traffic routing) │ └──────────┬──────────┘ │ ▼ ┌─────────────────┐ │ End Users │ └─────────────────┘Monitoring Stack
Section titled “Monitoring Stack”┌──────────────────────────────────────────────────────────┐│ ADK Application │└──────────────────────────┬───────────────────────────────┘ │ ┌──────────────────┼──────────────────┐ │ │ │ ▼ ▼ ▼ ┌──────────┐ ┌───────────┐ ┌─────────┐ │ Logging │ │ Metrics │ │ Tracing │ │ (Logs) │ │(Monitoring) │(Trace) │ └────┬─────┘ └─────┬─────┘ └────┬────┘ │ │ │ └───────────────────┼───────────────┘ │ ▼ ┌──────────────────────────────────┐ │ Cloud Logging Dashboard │ │ Cloud Monitoring Dashboard │ │ Cloud Trace Dashboard │ └──────────────┬───────────────────┘ │ ▼ ┌──────────────────────────────────┐ │ Alerting & Notification │ │ • Email │ │ • SMS │ │ • Slack │ │ • PagerDuty │ └──────────────────────────────────┘Security Architecture
Section titled “Security Architecture”┌──────────────────────────────────────────────────────────┐│ Request Flow │└──────────────────────────┬───────────────────────────────┘ │ ▼ ┌──────────────────────────────────┐ │ API Gateway / Load Balancer │ │ - SSL/TLS Termination │ │ - DDoS Protection │ └─────────────────┬────────────────┘ │ ▼ ┌──────────────────────────────────┐ │ Authentication │ │ - JWT Validation │ │ - Service Account │ │ - OAuth2 │ └─────────────────┬────────────────┘ │ ▼ ┌──────────────────────────────────┐ │ Authorization (RBAC) │ │ - Role Check │ │ - Permission Check │ │ - Resource ACL │ └─────────────────┬────────────────┘ │ ▼ ┌──────────────────────────────────┐ │ Input Validation │ │ - Schema Validation │ │ - Content Scanning │ │ - Rate Limiting │ └─────────────────┬────────────────┘ │ ▼ ┌──────────────────────────────────┐ │ ADK Agent Processing │ │ - Execute with security context │ │ - Encrypted communication │ │ - Audit logging │ └─────────────────┬────────────────┘ │ ▼ ┌──────────────────────────────────┐ │ Response Encryption │ │ - HTTPS/SSL │ │ - Field-level encryption │ └──────────────────────────────────┘Cost Optimisation Flow
Section titled “Cost Optimisation Flow”┌────────────────────────────────────────────────────────┐│ Query Analysis │└────────────────────┬─────────────────────────────────┘ │ ┌───────────┴────────────┐ │ │ ▼ ▼ ┌─────────┐ ┌──────────┐ │Simple? │ │Complex? │ │<1000 T │ │>1000 T │ └────┬────┘ └────┬─────┘ │ │ ▼ ▼ ┌───────────┐ ┌──────────┐ │Flash Model│ │Pro Model │ │$0.075/1M │ │$3/1M │ └─────┬─────┘ └────┬─────┘ │ │ └───────────┬───────────┘ │ ▼ ┌────────────────────┐ │ Execute & Log Cost │ └────────┬───────────┘ │ ▼ ┌────────────────────┐ │ Update Budget │ │ Track Spending │ └────────────────────┘Testing Architecture
Section titled “Testing Architecture”┌────────────────────────────────────────────────────────┐│ Test Suite Organization │└────────────────────┬─────────────────────────────────┘ │ ┌───────────┼────────────┬─────────────┐ │ │ │ │ ▼ ▼ ▼ ▼ ┌────────┐ ┌────────┐ ┌────────┐ ┌─────────┐ │ Unit │ │Integration│Performance│Smoke │ │Tests │ │Tests │Tests │Tests │ └───┬────┘ └────┬─────┘ └───┬──────┘ └────┬────┘ │ │ │ │ ▼ ▼ ▼ ▼ ┌─────────────────────────────────────────────────┐ │ Continuous Integration │ │ • Run on each commit │ │ • Generate coverage reports │ │ • Block on failures │ │ • Create test reports │ └──────────────────┬────────────────────────────┘ │ ▼ ┌──────────────────────────────────────────────────┐ │ Deploy to Production (if passing) │ └──────────────────────────────────────────────────┘Data Flow: End-to-End Request
Section titled “Data Flow: End-to-End Request”1. User Request │ ▼2. API Gateway │ ├─ Validate request │ ├─ Check authentication │ └─ Apply rate limiting │ ▼3. Session Service │ ├─ Load/create session │ └─ Restore state │ ▼4. Agent │ ├─ Receive input │ ├─ Process with reasoning │ ├─ Call tools as needed │ └─ Generate response │ ▼5. Tool Execution │ ├─ Validate inputs │ ├─ Execute (possibly calling external services) │ └─ Return results │ ▼6. Response Generation │ ├─ Format response │ ├─ Validate output schema │ └─ Prepare for return │ ▼7. Session Update │ ├─ Update state │ ├─ Store artifacts │ └─ Log interaction │ ▼8. Response Return │ ├─ Encrypt response │ ├─ Add metadata │ └─ Send to client │ ▼9. Monitoring │ ├─ Log interaction │ ├─ Record metrics │ ├─ Track costs │ └─ Update dashboards │ ▼User Receives ResponseThese diagrams provide visual representations of key ADK concepts and architectures. Refer to the comprehensive and production guides for detailed explanations.